arduino循迹小车毕业论文

目录ﻩ

摘要ﻩ２

引言 (2)

１ Arｄuino智能小车设计方案与参数 (3)

１.1 Arduｉｎo智能小车设计方案简介...................... ３1．１.１功能要求ﻩ3

1.1.2 基本原理............................................ ３

１.2 循迹小车参数ﻩ4

2 Arｄuino与51单片机的区别ﻩ５

2.１ Arduiｎｏ单片机 (5)

２.1.1 Arduｉno单片机的介绍ﻩ5

2.1．2 Aｒduｉno单片机的特色ﻩ5

２.１.3 Arduｉno单片机的功能 (5)

2.２５1单片机ﻩ６

2.２．1 5１单片机的介绍 .................................. ６

２.2.2 5１单片机的功能ﻩ６

２．3 Aｒdｕino比51更好的地方ﻩ７

3 循迹小车设计ﻩ8

3．1 硬件设计.............................................. ８ 3.１.1 单片机最小系统. (8)

3.１.2 灰度传感器模块..................................... ９

1

3.1.3 电机驱动电路ﻩ0

1

３.2 软件设计ﻩ2

1

3．2.1 系统主程序ﻩ3

3.2.２本系统编译器 (13)

３.３实物展示............................ 错误!未定义书签。4

3.4 部分程序展示.......................... 错误!未定义书签。5

2

结论ﻩ0

致谢ﻩ1

2

参考文献....................................................... 2２

Ardｕinｏ循迹小车设计与实现

摘要：循迹小车是Ａrduiｎo单片机的一种典型应用。本智能小车是由ardi

ｕno单片机和外部电路组成，包括检测模块,控制模块,电源模块。循迹车设计采

用Ardｕino单片机作为小车的控制核心，采用灰度传感器作为小车的检测模块来

识别绿色路面中央的黑色引导线,采集信号并将信号转换为能被ardiuno单片机

识别的数字信号;采用驱动芯片L２９８N构成双H桥控制直流电机。其中软件系

统采用C程序。

关键词：Arduinｏ单片机,自动循迹,驱动电路。

引言

自第一台工业机器人诞生以来,机器人的民展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。近年来机器人的智能水平不断提高，并且迅速地改变着人们的生活方式。人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中,制造能替代人工作的机器一直是人类的目标。单片机是一种可通过编程控制的微处理器,虽其自身不能单独用在某项工程或产品上,但当其与外围数字器件和模拟器件结合时便可发挥强大的功能，现在单片机已广泛应用于众多领域。例如:工业自动化，智能仪器仪表，消费类电子产品，通信方面，武器装备等。

作为与自动化技术和电子密切相关的理工科学生,掌握单片机是最基础的要求。为进一步丰富和巩固单片机知识,也为能更好的联系实际应用,本次毕业设计选择了基于单片机Ａｒduｉno循迹车，并做出实物。鉴于电子技术、计算机技术以及各种更先进的仿真软件的出现，使用高级语言如C代替汇编语言进行编程和控制已成为现实，单片机C语言编程相对于MC５1汇编语言编程有如下优点：

对单片机的指令系统不需要有很深的理解就可以编程操作单片机。寄存器分配、不同存储器的寻址及数据类型等细节完全由编辑器自动处理。程序有规范的结构，可分为不同的函数，可使程序结构化。库中包括许多标准子程序,具有较强的处理能力，使用方便。具有方便的模块化编程技术,使已编好的程序便于移植，可极大缩短开发时间，增加程序的可读性和可维护性。

事实上,当今许多硬件的开发都已开始用C语言编程，如各种单片机、DSP、ARM等，用C语言进行工业控制也已成为一种趋势，为了更好的适应

当今社会形势,为了更好的面对挑战、把握机遇,此次毕业设计决定尝试用C 语言编程完成。也希望能在进一步熟悉单片机控制的同时，对数字电子技术、模拟电子技术、计算控制技术以及常用外围芯片有更深层次的了解，提高自己的综合能力。

1 Aｒduino智能小车设计方案与参数

根据设计要求,Ａｒduｉｎo智能小车要沿着山道环山跑一圈。Ａrdｕｉno智能小车主要由四部分组成：分别为大脑－微控制器Arduino、眼睛－灰度传感器、躯体-电机驱动模块和心脏－电源模块。

１.１Ａrduiｎo智能小车方案简介

依据所需功能的要求，设计计价器系统的结构图和硬件电路,绘制出智能小车的电路图，再绘制程序框图，之后编程并烧录到单片机;将各模块组合进行调试。

1.1.1功能要求

小车以Aｒduino 为控制核心, 用单片机产生PWM波，控制小车速度。利用灰度传感器对路面黑色轨迹进行检测,并将路面检测信号反馈给单片机内。单片机对采集到的信号予以分析判断,及时控制驱动电机以调整小车转向,从而使小车能够沿着黑色轨迹自动行驶,实现小车自动寻迹的目的。

1．１.2基本原理

智能小车系统主要由四部分组成：大脑-微控制器Arduｉｎo、眼睛－灰度传感器、手脚-电机驱动模块、能源-电源模块, 智能车循迹行驶过程是：首先灰度传感器将检测到黑线的信号传送给单片机最小系统，然后通过单片机最小系统的控制算法对信号进行计算处理,将此信号在通过控制算法驱动电机，最后实现对智能车运动轨迹进行实时控制。

微控制器-Aｒduino为内部核心处理处理单元，将外部给予的电平信号通过以植入的c语言程序为主进行处理。灰度传感器为智能小车的眼睛,通过辨别地面的黑色线条的物理信号,灰度再将之转换为单片机能够处理的电平信号。单片机将信号传输给电机驱动模块,即我们小车结构的手脚接受指令运行。智能车总体模块设计图如图1－１所示。